不同水稻品種的碳代謝特性及相關(guān)性狀的關(guān)聯(lián)分析.pdf

1、碳代謝是最基礎(chǔ)的代謝，直接關(guān)系到水稻的產(chǎn)量與品質(zhì)。本研究比較了29個(gè)不同水稻品種間固碳釋氧能力的差異;分析了黃葉突變體黃玉B與轉(zhuǎn)Bt基因水稻的碳代謝特性;采用覆蓋全基因組的108個(gè)SSR分子標(biāo)記對(duì)41個(gè)水稻品種的碳代謝相關(guān)性狀進(jìn)行了基于Q+K模型的關(guān)聯(lián)分析。主要結(jié)果如下:
　　 1.不同水稻品種的單株固碳與釋氧能力具有很大差異，成熟后水稻單株有機(jī)碳積累量和釋放O2量分別為6.67～35.58 g和17.79～94.88 g，平均

2、為18.12 g和48.33 g。在所用的3種材料中，恢復(fù)系大多數(shù)碳代謝相關(guān)生理指標(biāo)較高，這是其單株固碳與釋氧能力極顯著(P＜0.01)高于常規(guī)品種和保持系的成因。不同發(fā)育階段有機(jī)碳的積累量和釋氧量也具有較大差異，萌發(fā)到分蘗期、分蘗到開花期和開花到成熟期三個(gè)階段的固碳與釋氧量分別占整個(gè)生育期的14.24％、33.28％和52.48％，最后一個(gè)階段即灌漿期是水稻固碳的關(guān)鍵時(shí)期。成熟期各器官的有機(jī)碳積累量也不同，排序依次為籽粒(8.64g)

3、＞鞘(2.94g)＞莖(2.50g)＞葉(2.09g)＞根(1.96g)。這些結(jié)果明確了不同品種及3種材料的碳代謝特性及其固碳能力的差異，為進(jìn)一步篩選高固碳品種和合理評(píng)估水稻的固碳作用提供了理論依據(jù)。
　　 2.與龍?zhí)馗相比，黃玉B光合色素含量顯著下降（P＜0.05）;在分蘗期，黃玉B葉片可溶性糖含量、RuBPCase、FBPase、SS和SPS活性高于龍?zhí)馗，而在開花期均顯著低于龍?zhí)馗;成熟后，黃玉B單株有機(jī)碳積累量(1

4、1.31g)和產(chǎn)量(13.06g)均低于龍?zhí)馗(13.06g和13.91g)，但差異不顯著(P＞0.05)。這些結(jié)果表明，黃葉B早期的碳代謝能力較為旺盛，保證了其在田間能夠正常生長，但在開花后下降而導(dǎo)致其產(chǎn)量仍不及野生型。
　　 3.分蘗期克螟稻1號(hào)的葉綠素a含量、可溶性糖含量、干物質(zhì)和有機(jī)碳含量均極顯著低于秀水11，葉綠素b含量、蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶活性顯著低于秀水11，但其它3對(duì)Bt水稻與非Bt水稻間所有生理指標(biāo)均無

5、顯著差異;開花期克螟稻1號(hào)蔗糖磷酸合成酶活性顯著高于秀水11，而干物質(zhì)和有機(jī)碳積累量則顯著低于秀水11; BtR3027蔗糖合成酶活性顯著低于R3027，而Bt99亞162可溶性糖含量和蔗糖磷酸合成酶活性則顯著高于99亞162;成熟期所有Bt水稻與各自非Bt水稻間干物質(zhì)重和有機(jī)碳積累量差異均不顯著。這些結(jié)果表明，克螟稻1號(hào)的大多數(shù)碳代謝指標(biāo)變化主要是由無性系變異引起的;而其它3對(duì)Bt水稻與非Bt水稻間所顯示的外源Bt基因?qū)雽?duì)個(gè)別碳代謝

6、指標(biāo)的影響是短暫的，而且與Bt基因所處的遺傳背景有關(guān)。
　　 4、根據(jù)SSR分析的結(jié)果，41份材料在遺傳結(jié)構(gòu)上可分為3個(gè)群體。所有測(cè)定的性狀均檢測(cè)到了與之顯著關(guān)聯(lián)的標(biāo)記。在分蘗期和開花期，分別檢測(cè)到58個(gè)和77個(gè)SSR標(biāo)記與RuBPCase、FBPase、SPS、SS活性、色素含量和可溶性糖含量等碳代謝指標(biāo)顯著關(guān)聯(lián)。對(duì)各器官有機(jī)碳含量和有機(jī)碳積累量進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析共發(fā)現(xiàn)了分布于所有染色體上的共計(jì)164個(gè)顯著關(guān)聯(lián)標(biāo)記，其中，分蘗期53